具有可变桨距出口导叶的涡轮发动机制造技术

提供了一种燃气涡轮发动机，其包括芯部发动机和构造成与芯部发动机机械连通的风扇。燃气涡轮发动机还包括多个出口导叶，其沿由燃气涡轮发动机限定的轴向方向定位在风扇下游。多个出口导叶从芯部发动机的外壳大体上沿由燃气涡轮发动机限定的径向方向向外延伸。各个出口导叶限定压力中心和桨距轴线。各个出口导叶的桨距轴线定位在各个出口导叶的压力中心前方，使得在机械故障的情况中，出口导叶缺省至中性位置。

【技术实现步骤摘要】

本主题大体上涉及涡轮发动机，或者更具体地涉及用于涡轮发动机的可变桨距出口导叶的安装系统。
技术介绍
燃气涡轮发动机大体上包括芯部，其具有以串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作期间，发动机空气流提供至压缩机区段的入口，其中，一个或更多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合并且焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送至涡轮区段。穿过燃烧区段的燃烧气体流驱动压缩机区段，并且接着发送穿过排气区段，例如，至大气。在特定构造中，燃气涡轮发动机还包括机械地联接于芯部的风扇和多个出口导叶。例如，此类燃气涡轮发动机的风扇典型地包括由芯部的轴驱动的多个可旋转的叶片。多个叶片的旋转生成用于燃气涡轮发动机的推力。此外，多个出口导叶可从叶片引导空气流，以例如减小由燃气涡轮发动机生成的噪音的量，并且提高燃气涡轮发动机的性能。在某些构造中，多个出口导叶能够围绕相应的桨距轴线旋转，以进一步提高燃气涡轮发动机的性能。各个相应的出口导叶的桨距轴线与由相应的出口导叶限定的压力中心对准。此类构造可在燃气涡轮发动机的操作期间减小相应的出口导叶上的旋转力的量。然而，在具有此类构造的硬件故障的情况中，出口导叶可缺省至变桨位置。此类构造可极大地降低燃气涡轮发动机的性能。补充的硬件可安装成防止出口导叶在故障的情况中缺省至变桨位置，但此类补充硬件可增加燃气涡轮发动机的成本和复杂性。因此，包括在硬件故障的情况中不缺省至变桨位置的可变桨距出口导叶的燃气涡轮发动机将是有益的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述中为明显的，或者可通过实践本专利技术而学习。在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种限定轴向方向和径向方向的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括芯部发动机，其包括外壳，以及构造成与芯部发动机机械连通的风扇。燃气涡轮发动机还包括多个出口导叶，其沿轴向方向定位在风扇下游，并且从芯部发动机的外壳大体上沿径向方向向外延伸。各个出口导叶限定压力中心，以及大致平行于径向方向延伸的桨距轴线。各个出口导叶的桨距轴线定位在各个出口导叶的压力中心前方。在本公开的另一个示例性实施例中，提供了一种限定轴向方向和径向方向的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括芯部发动机，以及定位成与芯部发动机流动连通的风扇。燃气涡轮发动机还包括沿轴向方向定位在风扇下游的多个出口导叶，各个出口导叶限定压力中心和桨距变化轴线。燃气涡轮发动机还包括桨距变化机构，其构造成使一个或更多个出口导叶围绕它们的相应桨距轴线在桨距范围内旋转。各个相应的桨距轴线穿过桨距范围定位在相应的出口导叶的相应压力中心前方，使得出口导叶在燃气涡轮发动机的操作期间缺省至中性位置。技术方案1. 一种燃气涡轮发动机，其限定轴向方向和径向方向，所述燃气涡轮发动机包括：包括外壳的芯部发动机；构造成与所述芯部发动机机械连通的风扇；以及多个出口导叶，其沿所述轴向方向定位在所述风扇下游并且从所述芯部发动机的所述外壳大体上沿所述径向方向向外延伸，各个出口导叶限定压力中心和大致平行于所述径向方向延伸的桨距轴线，各个出口导叶的所述桨距轴线定位在各个出口导叶的所述压力中心前方。技术方案2. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述多个出口导叶限定桨距角，并且其中所述多个出口导叶构造成围绕它们的相应桨距轴线旋转至至少大约加或减十度的桨距角。技术方案3. 根据技术方案2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述多个出口导叶中的各个出口导叶的所述压力中心取决于相应的桨距角，并且其中当相应的出口导叶的所述桨距角在大约减十度至大约加十度之间时，各个出口导叶的所述桨距轴线定位在所述相应的出口导叶的所述压力中心前方。技术方案4. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述多个出口导叶限定桨距角，并且其中所述多个出口导叶构造成围绕它们的相应桨距轴线旋转至至少大约加或减二十度的桨距角。技术方案5. 根据技术方案4所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述多个出口导叶中的各个出口导叶的所述压力中心取决于相应的桨距角而改变，并且其中当相应的出口导叶的所述桨距角在大约减二十度至大约加二十度之间时，各个出口导叶的所述桨距轴线定位在所述相应的出口导叶的所述压力中心前方。技术方案6. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括：附接机构，其将一个或更多个出口导叶附接于所述芯部发动机，并且构造成允许所述一个或更多个出口导叶围绕相应的桨距轴线的旋转。技术方案7. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括：桨距变化机构，其构造成使一个或更多个出口导叶围绕它们的相应桨距轴线旋转。技术方案8. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇沿所述轴向方向定位在所述芯部发动机前方并且与所述芯部发动机流动连通。技术方案9. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，各个出口导叶的所述桨距轴线穿过相应的出口导叶的桨距范围定位在所述相应的出口导叶的所述压力中心前方至少最少量，并且其中所述最少量为至少大约四英寸。技术方案10. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机为无涵道单风扇燃气涡轮发动机。技术方案11. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇为可变桨距风扇。技术方案12. 一种燃气涡轮发动机，其限定轴向方向和径向方向，所述燃气涡轮发动机包括：芯部发动机；定位成与所述芯部发动机流动连通的风扇；沿所述轴向方向定位在所述风扇下游的多个出口导叶，各个出口导叶限定压力中心和桨距变化轴线；以及桨距变化机构，其构造成使一个或更多个出口导叶围绕它们的相应桨距轴线在桨距范围内旋转，各个相应的桨距轴线穿过所述桨距范围定位在相应出口导叶的相应压力中心前方，使得所述出口导叶在所述燃气涡轮发动机的操作期间缺省至中性位置。技术方案13. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述桨距范围为至少大约二十度。技术方案14. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述桨距范围为至少大约四十度。技术方案15. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括：附接机构，其将一个或更多个出口导叶附接于所述芯部发动机，并且构造成允许所述一个或更多个出口导叶围绕它们的相应桨距轴线旋转。技术方案16. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇构造成与所述芯部发动机机械连通。技术方案17. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇沿所述轴向方向定位在所述芯部发动机前方。技术方案18. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，各个出口导叶的所述桨距轴线穿过所述相应出口导叶的所述桨距范围定位在所述相应出口导叶的所述压力中心前方至少最少量，并且其中所述最少量为至少大约四英寸。技术方案19. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机为无涵道单风扇燃气涡轮发动机。技术方案20. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇为可变桨距风扇。本专利技术的这些及其它的特征、方面和优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气涡轮发动机，其限定轴向方向和径向方向，所述燃气涡轮发动机包括：包括外壳的芯部发动机；构造成与所述芯部发动机机械连通的风扇；以及多个出口导叶，其沿所述轴向方向定位在所述风扇下游并且从所述芯部发动机的所述外壳大体上沿所述径向方向向外延伸，各个出口导叶限定压力中心和大致平行于所述径向方向延伸的桨距轴线，各个出口导叶的所述桨距轴线定位在各个出口导叶的所述压力中心前方。

【技术特征摘要】
2015.05.11 US 14/7088781. 一种燃气涡轮发动机，其限定轴向方向和径向方向，所述燃气涡轮发动机包括：包括外壳的芯部发动机；构造成与所述芯部发动机机械连通的风扇；以及多个出口导叶，其沿所述轴向方向定位在所述风扇下游并且从所述芯部发动机的所述外壳大体上沿所述径向方向向外延伸，各个出口导叶限定压力中心和大致平行于所述径向方向延伸的桨距轴线，各个出口导叶的所述桨距轴线定位在各个出口导叶的所述压力中心前方。2. 根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述多个出口导叶限定桨距角，并且其中所述多个出口导叶构造成围绕它们的相应桨距轴线旋转至至少大约加或减十度的桨距角。3. 根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述多个出口导叶中的各个出口导叶的所述压力中心取决于相应的桨距角，并且其中当相应的出口导叶的所述桨距角在大约减十度至大约加十度之间时，各个出口导叶的所述桨距轴线定位在所述相应的出口导叶的所述压力中心前方。4. 根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述多个出口导叶限定桨距角，并且其中所述多个出口导叶构造成围绕它们的相应桨距轴线旋转至至少大约加或减二十度的桨...

【专利技术属性】
技术研发人员：BW米勒，A布里泽斯特林费罗，DT扎托尔斯基，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US